阳煤一矿掘进巷道地质构造顶板管理与技术

吕忠东

摘 要：文章简单介绍了一矿在巷道掘进时遇到地质构造后的响应机制，及采取的管理模式和有效的技术手段，该管理模式自施行以来，在遇到的各类构造期间确保了顶板的支护安全，并实现了高效快速掘进。很有借鉴意义。

关键词：巷道；地质构造；顶板；技术

1 地质构造内容

根据我矿实际地质构造情况，影响采掘工作面顶板管理的地质构造指：陷落柱、断层、褶曲、冲刷、顶板岩性变化段、顶板破碎段、顶板淋头水段。

2 评级标准

结合地质构造评级标准和巷道顶板管理难易程度、顶板岩性探测和矿压观测结果，构造区顶板管理的综合评定分为A、B、C三个等级。

A级评定标准：含水构造区、煤巷半煤岩巷过陷落柱、落差2m以上（含2m）的断层和顶板破碎的褶曲，以及过构造前后10米范围的影响区域。B级评定标准：岩巷过陷落柱、落差2m以下的断层、褶幅大于15°且顶板完整的褶曲、顶板岩性发生变化区域、顶板淋头水段。C级评定标准：未揭露构造时，构造牵引区域巷道围岩节理发育、矿压显现明显、煤层松软，以及褶幅小于15°的顶板完整的褶曲、冲刷区。

3 构造区顶板管理采取的程序

A级：立即停止作业，对外围10米范围内的顶板加强支护，同时汇报调度室，由调度室通知生产科、地质科、安监处等部门到现场踏勘，研究制定专项安全技术措施，矿分管领导同意后贯彻执行。

B级：立即停止作业，对外围10米范围内的顶板加强支护，同时汇报调度室，由调度室通知生产科、地质科、安监处等部门到现场踏勘，研究制定专项安全技术措施，同意后贯彻执行。

C级：立即汇报调度室，矿、井区、队组技术管理人员于当班到现场确定安全技术措施，根据围岩变化情况调整支护参数和支护方式，队组及时观察顶板围岩状况，发生变化及时提升等级标准。

4 监督检查

地质构造区顶板管理评定为A级时，由矿生产科、安监处和井区组织一天一次现场检查；评定为B级时，由矿生产科、安监处每2天组织一次现场检查，工区要每天检查一次；评定为C级时，由矿生产科、安监处每5天组织一次现场检查，工区每2天到现场检查一次。

5 顶板支护规定

5.1 褶曲、断层

根据褶曲、断层的产状要素，判断构造的分类，制定相应的措施。

5.1.1 对于褶幅、断距小，对巷道掘进影响不大的褶曲、断层构造，可以直接掘进通过，构造外围10m要加强支护强度，在原来支护基础上，根据现场情况和安全技术措施要求，增加锚杆（索）数量，缩小锚杆（索）间排距。

5.1.2 对于断距大，与巷道夹角大的断层，褶幅大的褶曲构造，要结合揭露的地质情况，加强巷道掘进地段的地质钻勘工作，根据所掌握的地质资料（包括地质构造分布情况与现状，以及岩性变化的大致可能地段等），及时制定具体的施工方法。构造外围10m要加强支护强度，在原来支护基础上，根据现场情况和安全技术措施要求，增加锚杆（索）数量，缩小锚杆（索）间排距。

（1）应根据巷道的用途提供巷道施工中（腰）线，确定巷道方向和坡度；必要时，要提前或者退后进行挑顶（起底）掘进，保证巷道满足使用要求。

（2）要优化过构造方案，以满足巷道使用要求为目的，尽可能选择稳定岩层作为巷道顶帮，采用过岩巷距离短、安全系数高、衔接影响小、机械化率高、经济效益好的方式进行掘进。

5.2 陷落柱

巷道掘进遇陷落柱时支护方式：

5.2.1 开拓大巷揭露陷落柱时，队组先对工作面及外围10m进行锚索加强支护；构造段支护应根据现场情况，采用全锚索+套29U型棚支护，支棚支护段滞后工作面距离不得大于2架棚，循环进度和棚距缩小为一排不得大于0.8m，锚索规格不小于Ф17.8×7200mm，顶帮要构紧盘实，拉钩、撑木齐全，构造过完后要进行喷浆封闭。

5.2.2 15#煤巷道揭露陷落柱时，掘进机截割硬度范围内岩性的巷道，选择采用综掘工艺；掘进机截割硬度范围外岩性的巷道，选择采用普（炮）掘工艺。队组先对工作面及外围10m进行锚索加强支护；构造段支护应根据现场地质条件和构造发育情况确定支护方式，当顶板基本稳定、无淋水和锚索支护有效时，采用全锚索支护；当顶板破碎、有淋水现象或施工锚索难以控制顶板时，要采用全錨索+套棚支护；具体的支护形式有构造领导组制定并在安全技术措施中详细规定。顶帮支护排距减小为一排不得大于0.8m，支棚排距不大于2m，滞后工作面距离在安全技术措施中根据支棚工艺相应规定，锚索规格不小于Ф17.8×7200mm，木棚梁、腿采用不小于Ф180mm的圆木，尾巷支棚时，要对支棚段进行喷浆封闭。必要时要缩小巷道断面掘进。

5.2.3 根据巷道围岩结构稳定性、顶板完好程度和矿压显现情况，相应采取全锚索支护、锚索+套棚联合支护。当原构造段未支棚、支棚后矿压仍发生变化，支护破坏时，要进一步采取补打大直径锚索+套棚支护。

6 构造区域观测和探测

6.1 地质构造影响区域外30米开始加强岩性探测和矿压观测。施工队组每个圆班使用锚索钻机钻探，构造边缘处顶板岩性发生较大变化时要取芯探测，探测深度不小于10米。矿压观测每10米一组（煤巷、半煤岩巷），设压力表和离层仪，观测频度每天不少于一次。

6.2 构造外围10米开始严格执行物探和钻探措施，每探5米进3米。揭露隐伏地质构造时立即停止作业，采取物探和钻探手段，补充构造外围巷道地质资料。

7 其它规定

7.1 对于构造及周围影响区围岩破碎、或有淋头水时，煤层节理发育和松软煤层，顶板较不稳定，难以维护的，要先进行注化学浆进行加固，后再加强支护进行掘进。

7.2 巷道冒顶后原则上冒多高锚多高，不能打锚杆锚索时，要采用棚式支护。采用棚式支护时，要构罗架木接顶，因特殊地质条件和动压影响不能接顶时，要铺设至少0.5m的缓冲层蓬顶通过，同时对蓬顶段的架棚采取防倒措施。

7.3 巷道在过构造期间，如采用炮掘和支棚工艺的，工作面10米内的棚要采取加固措施，并在措施中明确说明。在有坡度的巷道支棚时，棚腿要有一定的迎山角，并采取防倒措施。

7.4 巷道临近构造带、过构造期间，应注意工作面瓦斯等有害气体涌出和积存情况，通风工区要加强通风管理，做好监测监控和预报工作。

7.5 加强有掘必探工作，对构造影响区加大探测的密度和循环，如果出现透水征兆，要立即撤人并汇报。如果构造与含水层有水力联系，必须做好疏排工作，队组要准备好排水设施。